發(fā)布時(shí)間：2022-07-16 10:54:17
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇環(huán)境保護(hù)在生態(tài)安全中的作用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1生態(tài)安全的涵義
1.1環(huán)境生態(tài)安全。國土資源是環(huán)境資源的一個(gè)重要組成部分,關(guān)系著國家土地的建設(shè)和整改,為國家的土地安全提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在現(xiàn)實(shí)生活中,由于人們對土地安全的認(rèn)識(shí)水平不夠完善,往往會(huì)造成國土資源的浪費(fèi)和破壞。一些施工工作沒有綜合考慮到土地資源的相關(guān)因素,就會(huì)引起具有破壞性的災(zāi)害現(xiàn)象,威脅生態(tài)安全。人們經(jīng)常從自身的利益出發(fā),大量開發(fā)和利用國土資源,忽略了資源的多樣性,那么就會(huì)出現(xiàn)生物、礦藏和能源的資源安全問題。
1.2生物與生態(tài)系統(tǒng)安全。首先,生物資源和生態(tài)資源自身應(yīng)該處于安全的狀態(tài),才能更好地為人們和社會(huì)安全服務(wù)。這兩種資源的自身結(jié)構(gòu)需要充分安全,不受到其他資源環(huán)境的破壞,為其服務(wù)于社會(huì)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。如果出現(xiàn)水土流失、土地荒漠化、泥石流的現(xiàn)象,就會(huì)直接危害人民的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全,為社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展埋下隱患,相關(guān)部門必須加以監(jiān)督和重視。
1.3自然與社會(huì)生態(tài)安全。生物資源和生態(tài)資源最終必須和社會(huì)生活聯(lián)系在一起,才能有效地發(fā)揮在生態(tài)安全中的重要。國家的不斷進(jìn)步和發(fā)展,需要在資源、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的共同配合下才能實(shí)現(xiàn)。自然資源的安全為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)提供了保證。我們擁有充足的資源資源,可以根據(jù)國家的發(fā)展需要,發(fā)掘土地、生物和生態(tài)資源的潛力,充分利用它們的優(yōu)勢,更好地進(jìn)行社會(huì)的改造和完善。
2研究生態(tài)安全的內(nèi)容
整個(gè)生態(tài)安全的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開生態(tài)安全作為前提和基礎(chǔ),如果生態(tài)安全出現(xiàn)問題,會(huì)對社會(huì)生活的各個(gè)方面造成不同程度的影響,必須加以重視?，F(xiàn)階段,生態(tài)安全主要受到生產(chǎn)建設(shè)中可能造成的水土流失及危害、地表水水質(zhì),、環(huán)境空氣質(zhì)量等因素的制約,以下主要針對這三個(gè)方面存在的問題進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際需要提出妥善的改進(jìn)和解決方案。
2.1生產(chǎn)建設(shè)中可能造成的水土流失及危害。1對土地生產(chǎn)力的影響。項(xiàng)目建設(shè)施工期中造成地表植被的破壞,若不及時(shí)恢復(fù)治理,在水力、風(fēng)力等外因力的作用下,加劇區(qū)域土壤侵蝕,水土流失會(huì)使地表土資源被沖走,區(qū)域土壤強(qiáng)項(xiàng)貧瘠化,土地生產(chǎn)力降低。2對工程本身的影響。水土流失將影響本工程的施工建設(shè)和運(yùn)行,工程施工區(qū)產(chǎn)生的土方如不及時(shí)有效地處理,流失的水土將進(jìn)入施工現(xiàn)場,影響施工進(jìn)度和生產(chǎn)期的安全運(yùn)行。3對生態(tài)環(huán)境的影響。項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)期間都對項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)負(fù)面影響,工程建設(shè)破壞了原有地表植被,造成表土結(jié)構(gòu)的擾動(dòng),導(dǎo)致土體抗蝕能力降低,土壤侵蝕量增加,加劇項(xiàng)目區(qū)水土流失。
2.2對周圍地表水水質(zhì)的影響。不利影響:在施工期間,需排放一定量的生產(chǎn)廢水、施工人員的生活污水,施工污廢水排放可能對工區(qū)周圍溝渠有一定的局部影響。土方開挖和土方回填泥土流失可能導(dǎo)致局部水域水體渾濁。工程竣工運(yùn)行后,無水質(zhì)污染排放源,對水質(zhì)無不利影響。有利影響:工程建成后,老漳河商店閘調(diào)蓄能力加強(qiáng),改善周邊人民的生存條件,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。
3環(huán)境保護(hù)措施
3.1防治水土流失。近些年來,我們通過新聞報(bào)道會(huì)看到很多有關(guān)水土流失的災(zāi)害,其損壞程度嚴(yán)重,破壞面廣泛,不利于環(huán)境資源的保護(hù),給人們的生活帶來弊端,需要加以控制和制止。水土流失的原因很多,主要是由于土地資源的自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題造成的。土地資源因?yàn)殚L期暴露在環(huán)境中,不可避免地要受到氣候、溫度和其他地質(zhì)災(zāi)害的影響,長年累月土地資源的安全會(huì)產(chǎn)生隱患,導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)。施工人員在施工之前應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際土地情況,制定具有針對性的施工方案和問題補(bǔ)救方案,為施工的正常進(jìn)行提供技術(shù)保證。在施工進(jìn)程中,施工人員必須定時(shí)地對各施工路面進(jìn)行監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)水土流失情況,及時(shí)補(bǔ)救,降低損失。
3.2對地表水和大氣的防治。對于地表水和大氣的保護(hù)也是環(huán)境保護(hù)中的重要環(huán)境,不能忽視。充足和有質(zhì)量保證的地下水,是生活和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。如果地表水出現(xiàn)問題,會(huì)造成很多相關(guān)領(lǐng)域的停滯。在出現(xiàn)問題時(shí),上級(jí)部門必須及時(shí)承擔(dān)責(zé)任,仔細(xì)分析問題出現(xiàn)的原因,做好解決方案,不延誤工程的進(jìn)行。一般來說,施工現(xiàn)場要遠(yuǎn)離居民區(qū),不影響居民的正常生活。但是如果由于施工需要,給居民區(qū)造成垃圾,要對垃圾進(jìn)行及時(shí)清理,保證居民生活環(huán)境的清潔。在施工過程中,某些物質(zhì)在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害氣體,影響大氣環(huán)境。施工人員可以定時(shí)向地面灑水,降低灰塵的擴(kuò)散程度,既保證施工的順暢進(jìn)行,又不危機(jī)人們的生活。
3.3建立生態(tài)建設(shè)體系。任何一項(xiàng)任務(wù)的順利完成,都需要健全的管理體系作為保證。那么,環(huán)境保護(hù)的進(jìn)程中同樣需要建立各項(xiàng)生態(tài)建設(shè)體系。首先,國家需要根據(jù)自身的發(fā)展方向,結(jié)合國外的先進(jìn)技術(shù)理念和經(jīng)驗(yàn),不斷更新技術(shù)水平,制定符合時(shí)展的監(jiān)督、操作、管理體系,使各項(xiàng)工作在完成過程中有良好的技術(shù)作為支持,有嚴(yán)格的管理體系去規(guī)范工作人員的行為,有合理的監(jiān)督團(tuán)隊(duì)進(jìn)行監(jiān)督,保證生態(tài)環(huán)境建設(shè)進(jìn)程每一個(gè)環(huán)境的順暢運(yùn)行。
生態(tài)安全需要環(huán)境生態(tài)安全、生物與生態(tài)系統(tǒng)安全、自然與社會(huì)生態(tài)安全共同去維系,哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響生態(tài)的安全。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中,雖然在土地資源、地表水水質(zhì)、空氣質(zhì)量方面都會(huì)出現(xiàn)狀態(tài),但是我們可以憑借自身的技術(shù)去解決問題,使生態(tài)安全長期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。上文針對預(yù)防水土流水、改善地表水和大氣的狀況提出了具有建設(shè)性的方案,為保障環(huán)境保護(hù)的步伐帶來了曙光。我們需要在先進(jìn)技術(shù)的指導(dǎo)下,不斷提高公民的素質(zhì),形成一個(gè)完整的環(huán)境保護(hù)體系,真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的任務(wù),為國家的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的更高水平的發(fā)展貢獻(xiàn)力量,最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的宏偉藍(lán)圖。
摘要：由于人類對自然資源的過度利用，導(dǎo)致出現(xiàn)了一系列嚴(yán)重的后果：草原退化、空氣污染、水土流失嚴(yán)重等，人類正在面臨著前所未有的生態(tài)問題。本文分析了園林植物的環(huán)保資源，探討了園林植物資源在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：園林植物；資源；生態(tài)環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用
作為城市生態(tài)環(huán)境的主體，園林植物能夠有效提升空氣質(zhì)量、降低噪聲、防止水土流失等，能夠在保持生態(tài)平衡和保護(hù)生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用。
1園林植物中的環(huán)保資源
1.1環(huán)境監(jiān)測資源
園林植物種類豐富，其中有很多種類對大氣污染表現(xiàn)出較強(qiáng)的敏感度，出現(xiàn)不同程度的環(huán)境污染時(shí)，往往有不同的反應(yīng)[1]。因此，這些具備以上特性的植物能夠成為環(huán)境監(jiān)測指示資源。例如，用于監(jiān)測SO2污染的植物有：喬木中的白楊、雪松等；灌木中的月季；地被植物中的彩葉草等。當(dāng)大氣中的SO2濃度超標(biāo)時(shí)，這些植物的葉片會(huì)呈現(xiàn)不同程度的變化，例如，變黃或出現(xiàn)斑點(diǎn)等。用于監(jiān)測CL2的植物有：雞冠花、楓樹等，這些植物對CL2表現(xiàn)出了較高的敏感度，如果大氣中氯氣含量超標(biāo)，葉片就會(huì)出現(xiàn)斑塊和正常組織界限模糊，甚至出現(xiàn)葉片枯萎脫落的現(xiàn)象。在環(huán)境監(jiān)測中，可以充分利用這些植物的特性，根據(jù)植物對不同污染物含量的反應(yīng)程度判斷出環(huán)境是否被污染，從而及時(shí)采取有效措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
1.2環(huán)境凈化資源
園林植物凈化環(huán)境的原理在于，通過植物的氣孔與角質(zhì)層吸取環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，包括污染物，經(jīng)由植物維管系統(tǒng)運(yùn)輸與再分布，經(jīng)過植物自身的代謝功能，從而完成對污染物的分解。作為大氣污染中最常見的污染物，SO2所產(chǎn)生的危害也是最嚴(yán)重、最普遍的。很多園林植物資源都能夠分解吸收SO2，其中以喬木或者灌木等木本植物的應(yīng)用最為廣泛，例如，懸鈴木、杜鵑、海桐、垂柳等。此外，地被植物中的菊花、石竹等也能夠有效吸收空氣中的SO2。作為毒性最強(qiáng)的污染物之一，氯化物能夠經(jīng)過植物的氣孔進(jìn)入植物體，取代酶蛋白中的金屬元素，酶蛋白活性一旦喪失，會(huì)嚴(yán)重影響植物的生長。能夠吸收分解氯化物的植物資源也比較豐富，例如，臭椿、側(cè)柏、紫藤、桑樹等。
1.3環(huán)境修復(fù)資源
植物根系能夠吸收其生存環(huán)境中的氮、磷等有害元素，利用這些元素維持自身的生命活動(dòng)或者由根系吸收后運(yùn)輸至自身的莖、葉等部位，大幅降低自身生存環(huán)境中的污染物?，F(xiàn)如今，土壤污染中以重金屬污染最為嚴(yán)重，也是最難治理的污染物之一。重金屬在土壤中很難被分解，存留時(shí)間較長，是對人類健康形成嚴(yán)重威脅的重要污染源之一。一些園林植物能夠在很大程度上吸收、富集重金屬，例如，雪松、圓柏等，尤其是腎蕨，其對重金屬中的砷元素達(dá)到了超富集水平。對重金屬中的鋅元素有較強(qiáng)富集能力的植物有：杜鵑、紅楓、月季、丁香等。
2園林植物資源在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1用于對生態(tài)環(huán)境污染進(jìn)行監(jiān)測
一些植物對自身生存環(huán)境中的某些物質(zhì)表現(xiàn)出了特別的反應(yīng)，其葉片的敏感度較高，環(huán)境被污染時(shí)，一般會(huì)出現(xiàn)枯萎、變色等癥狀。在監(jiān)測環(huán)境污染時(shí)，可充分利用植物的這些敏感特性，監(jiān)測有害氣體的成分與含量。在需要進(jìn)行監(jiān)測的大氣污染區(qū)，定點(diǎn)栽培指示植物，觀察其生長過程中的反應(yīng)，根據(jù)這些植物的生長指標(biāo)和變化，判斷大氣污染的種類與含量，甚至是對大氣污染的歷史做出推理[2]。例如，需要監(jiān)測SO2時(shí)，可利用對其敏感度較高的紫荊、油松等植物，通過檢測這些植物葉片、樹皮等硫物質(zhì)的含量，推測大氣中SO2濃度，如果含量超標(biāo)，進(jìn)一步采取治理措施。
2.2用于對大氣污染進(jìn)行凈化
由于植物種類的不同，它們在凈化環(huán)境中所起的作用也不盡相同。在需要治理的環(huán)境污染區(qū)，合理配置不同的植物資源進(jìn)行治理。例如，在城市中心地區(qū)，污染物主要為汽車尾氣，可以種植銀杏、國槐、海桐等，能夠凈化城市空氣。
2.3用于對土壤、水體等進(jìn)行修復(fù)
很多園林植物的重金屬富集能力較強(qiáng)，通過根系吸收把土壤中的重金屬運(yùn)輸至地上，這是治理土壤重金屬污染的一個(gè)有效途徑。例如，美人蕉、構(gòu)樹等植物在富集重金屬方面有著較強(qiáng)的能力，對土壤中的鉛、鎘等有較好地去除作用。另外，現(xiàn)代人工浮床技術(shù)的使用，可利用植物治理水體污染，綠蘿、睡蓮等在治理水體污染中都表現(xiàn)出了較好的效果。
作者:張?zhí)烀?單位:伊寧市合作區(qū)管委會(huì)建管辦
1生態(tài)安全的涵義
1.1環(huán)境生態(tài)安全。國土資源是環(huán)境資源的一個(gè)重要組成部分，關(guān)系著國家土地的建設(shè)和整改，為國家的土地安全提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于人們對土地安全的認(rèn)識(shí)水平不夠完善，往往會(huì)造成國土資源的浪費(fèi)和破壞。一些施工工作沒有綜合考慮到土地資源的相關(guān)因素，就會(huì)引起具有破壞性的災(zāi)害現(xiàn)象，威脅生態(tài)安全。人們經(jīng)常從自身的利益出發(fā)，大量開發(fā)和利用國土資源，忽略了資源的多樣性，那么就會(huì)出現(xiàn)生物、礦藏和能源的資源安全問題。
1.2生物與生態(tài)系統(tǒng)安全。首先，生物資源和生態(tài)資源自身應(yīng)該處于安全的狀態(tài)，才能更好地為人們和社會(huì)安全服務(wù)。這兩種資源的自身結(jié)構(gòu)需要充分安全，不受到其他資源環(huán)境的破壞，為其服務(wù)于社會(huì)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。如果出現(xiàn)水土流失、土地荒漠化、泥石流的現(xiàn)象，就會(huì)直接危害人民的生命健康和財(cái)產(chǎn)安全，為社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展埋下隱患，相關(guān)部門必須加以監(jiān)督和重視。
1.3自然與社會(huì)生態(tài)安全。生物資源和生態(tài)資源最終必須和社會(huì)生活聯(lián)系在一起，才能有效地發(fā)揮在生態(tài)安全中的重要。國家的不斷進(jìn)步和發(fā)展，需要在資源、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的共同配合下才能實(shí)現(xiàn)。自然資源的安全為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)提供了保證。我們擁有充足的資源資源，可以根據(jù)國家的發(fā)展需要，發(fā)掘土地、生物和生態(tài)資源的潛力，充分利用它們的優(yōu)勢，更好地進(jìn)行社會(huì)的改造和完善。
2研究生態(tài)安全的內(nèi)容
整個(gè)生態(tài)安全的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開生態(tài)安全作為前提和基礎(chǔ)，如果生態(tài)安全出現(xiàn)問題，會(huì)對社會(huì)生活的各個(gè)方面造成不同程度的影響，必須加以重視?，F(xiàn)階段，生態(tài)安全主要受到生產(chǎn)建設(shè)中可能造成的水土流失及危害、地表水水質(zhì),、環(huán)境空氣質(zhì)量等因素的制約，以下主要針對這三個(gè)方面存在的問題進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際需要提出妥善的改進(jìn)和解決方案。
2.1生產(chǎn)建設(shè)中可能造成的水土流失及危害。1對土地生產(chǎn)力的影響。項(xiàng)目建設(shè)施工期中造成地表植被的破壞，若不及時(shí)恢復(fù)治理，在水力、風(fēng)力等外因力的作用下，加劇區(qū)域土壤侵蝕，水土流失會(huì)使地表土資源被沖走，區(qū)域土壤強(qiáng)項(xiàng)貧瘠化，土地生產(chǎn)力降低。2對工程本身的影響。水土流失將影響本工程的施工建設(shè)和運(yùn)行，工程施工區(qū)產(chǎn)生的土方如不及時(shí)有效地處理，流失的水土將進(jìn)入施工現(xiàn)場，影響施工進(jìn)度和生產(chǎn)期的安全運(yùn)行。3對生態(tài)環(huán)境的影響。項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)期間都對項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)負(fù)面影響，工程建設(shè)破壞了原有地表植被，造成表土結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)，導(dǎo)致土體抗蝕能力降低，土壤侵蝕量增加，加劇項(xiàng)目區(qū)水土流失。
2.2對周圍地表水水質(zhì)的影響。不利影響：在施工期間，需排放一定量的生產(chǎn)廢水、施工人員的生活污水，施工污廢水排放可能對工區(qū)周圍溝渠有一定的局部影響。土方開挖和土方回填泥土流失可能導(dǎo)致局部水域水體渾濁。工程竣工運(yùn)行后，無水質(zhì)污染排放源，對水質(zhì)無不利影響。有利影響：工程建成后，老漳河商店閘調(diào)蓄能力加強(qiáng)，改善周邊人民的生存條件，給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。
3環(huán)境保護(hù)措施
3.1防治水土流失。近些年來，我們通過新聞報(bào)道會(huì)看到很多有關(guān)水土流失的災(zāi)害，其損壞程度嚴(yán)重，破壞面廣泛，不利于環(huán)境資源的保護(hù)，給人們的生活帶來弊端，需要加以控制和制止。水土流失的原因很多，主要是由于土地資源的自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題造成的。土地資源因?yàn)殚L期暴露在環(huán)境中，不可避免地要受到氣候、溫度和其他地質(zhì)災(zāi)害的影響，長年累月土地資源的安全會(huì)產(chǎn)生隱患，導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象的出現(xiàn)。施工人員在施工之前應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際土地情況，制定具有針對性的施工方案和問題補(bǔ)救方案，為施工的正常進(jìn)行提供技術(shù)保證。在施工進(jìn)程中，施工人員必須定時(shí)地對各施工路面進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)水土流失情況，及時(shí)補(bǔ)救，降低損失。
3.2對地表水和大氣的防治。對于地表水和大氣的保護(hù)也是環(huán)境保護(hù)中的重要環(huán)境，不能忽視。充足和有質(zhì)量保證的地下水，是生活和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。如果地表水出現(xiàn)問題，會(huì)造成很多相關(guān)領(lǐng)域的停滯。在出現(xiàn)問題時(shí)，上級(jí)部門必須及時(shí)承擔(dān)責(zé)任，仔細(xì)分析問題出現(xiàn)的原因，做好解決方案，不延誤工程的進(jìn)行。一般來說，施工現(xiàn)場要遠(yuǎn)離居民區(qū)，不影響居民的正常生活。但是如果由于施工需要，給居民區(qū)造成垃圾，要對垃圾進(jìn)行及時(shí)清理，保證居民生活環(huán)境的清潔。在施工過程中，某些物質(zhì)在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害氣體，影響大氣環(huán)境。施工人員可以定時(shí)向地面灑水，降低灰塵的擴(kuò)散程度，既保證施工的順暢進(jìn)行，又不危機(jī)人們的生活。
3.3建立生態(tài)建設(shè)體系。任何一項(xiàng)任務(wù)的順利完成，都需要健全的管理體系作為保證。那么，環(huán)境保護(hù)的進(jìn)程中同樣需要建立各項(xiàng)生態(tài)建設(shè)體系。首先，國家需要根據(jù)自身的發(fā)展方向，結(jié)合國外的先進(jìn)技術(shù)理念和經(jīng)驗(yàn)，不斷更新技術(shù)水平，制定符合時(shí)展的監(jiān)督、操作、管理體系，使各項(xiàng)工作在完成過程中有良好的技術(shù)作為支持，有嚴(yán)格的管理體系去規(guī)范工作人員的行為，有合理的監(jiān)督團(tuán)隊(duì)進(jìn)行監(jiān)督，保證生態(tài)環(huán)境建設(shè)進(jìn)程每一個(gè)環(huán)境的順暢運(yùn)行。
生態(tài)安全需要環(huán)境生態(tài)安全、生物與生態(tài)系統(tǒng)安全、自然與社會(huì)生態(tài)安全共同去維系，哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響生態(tài)的安全。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中，雖然在土地資源、地表水水質(zhì)、空氣質(zhì)量方面都會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)，但是我們可以憑借自身的技術(shù)去解決問題，使生態(tài)安全長期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。上文針對預(yù)防水土流水、改善地表水和大氣的狀況提出了具有建設(shè)性的方案，為保障環(huán)境保護(hù)的步伐帶來了曙光。我們需要在先進(jìn)技術(shù)的指導(dǎo)下，不斷提高公民的素質(zhì)，形成一個(gè)完整的環(huán)境保護(hù)體系，真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的任務(wù)，為國家的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的更高水平的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的宏偉藍(lán)圖。
本文作者:徐振華工作單位:山海關(guān)區(qū)環(huán)境保護(hù)局
摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題變得越發(fā)復(fù)雜。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，正好適應(yīng)了生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題的發(fā)展現(xiàn)狀。本文從分析生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)入手，對大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)展開論述。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) Hadoop；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)環(huán)境保護(hù)
1 引言
生態(tài)環(huán)境的保護(hù)問題，具有復(fù)雜性和時(shí)變性，涉及多部門、多地區(qū)和多領(lǐng)域，需要處理海量的各類數(shù)據(jù)，這為問題的解決增加了不小的難度[1]。本文從分析生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)入手，對利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合各類生態(tài)環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)資源，建立生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)的架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)展開論述。
2 生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀分析
目前，應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)資源主要包括三類：
地面監(jiān)測數(shù)據(jù)：此類數(shù)據(jù)主要來源于各地的生態(tài)環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)。由于各系統(tǒng)開發(fā)時(shí)期不同，技術(shù)手段各異，數(shù)據(jù)格式多樣，各系統(tǒng)之間很難形成信息共享。
遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)：此類數(shù)據(jù)主要來源于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和航空遙感數(shù)據(jù)。
地理信息數(shù)據(jù)：此類數(shù)據(jù)的來源主要有野外采集、地圖數(shù)字化和航天遙感采集、攝影測量等。
目前，傳統(tǒng)的信息化技術(shù)在環(huán)境數(shù)據(jù)整合工作中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上述三類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)、協(xié)調(diào)工作，真正建立起實(shí)用價(jià)值大，適用性廣泛的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺(tái)，還沒有相關(guān)的工作開展。
3 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述
大數(shù)據(jù)技術(shù)是近年來興起的一種綜合性信息技術(shù)[2]，對于處理超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲(chǔ)、管理和分析處理能力的多來源的、海量的數(shù)據(jù)集群，具備天然的技術(shù)優(yōu)勢。大數(shù)據(jù)技術(shù)的主流應(yīng)用框架是Hadoop生態(tài)系統(tǒng)。它以HDFS分布式文件系統(tǒng)和MapReduce分布式計(jì)算框架為優(yōu)秀，可以對大數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的分布式處理。
4 大數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建
生態(tài)環(huán)境問題涉及大氣、土壤、水、生物圈、氣候等方方面面。為此，我們在推進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作相互結(jié)合的過程中，采取了以點(diǎn)帶面，逐步推進(jìn)的策略。
在本文中，我們選取對環(huán)境影響比較突出的大氣污染問題作為研究的切入點(diǎn)，利用Hadoop生態(tài)系統(tǒng)中的HDFS技術(shù)，建立起秦皇島地區(qū)的大氣污染防治大數(shù)據(jù)平臺(tái)。未來，通過建立基于此平臺(tái)的大氣業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，我們可以對秦皇島地區(qū)的大氣污染物來源情況進(jìn)行準(zhǔn)確有效的分析。這一應(yīng)用模式的探索，也將為未來更廣泛生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的綜合性分析與應(yīng)用，打下良好的基礎(chǔ)。
平臺(tái)所采用的地面監(jiān)測數(shù)據(jù)包括：工業(yè)企業(yè)污染排放情況、火電企業(yè)污染排放情況、鋼鐵冶煉企業(yè)污染排放情況、水泥企業(yè)污染排放情況等。
平臺(tái)所采用的遙感氣象數(shù)據(jù)主要是用美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（NCEP）的Final Operational Global Analysis（FNL）資料[3]。我們不直接使用FNL的原始數(shù)據(jù)，而是采用經(jīng)過NOAA-Air Resources Laboratory（ARL）預(yù)處理模塊轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)?；贔NL資料，可以計(jì)算在某一時(shí)段內(nèi)抵達(dá)秦皇島地區(qū)的后向氣流軌跡，從而有助于配合地面監(jiān)測數(shù)據(jù)揭示秦皇島地區(qū)大氣污染的可能來源。
納入平臺(tái)的地理信息數(shù)據(jù)主要有兩類：（1）圖形數(shù)據(jù)：此部分?jǐn)?shù)據(jù)以矢量圖形的形式存儲(chǔ)于HDFS系統(tǒng)中。它們的來源主要是利用搜狗地圖所提供的靜態(tài)地圖API。（2）文本數(shù)據(jù)：此部分?jǐn)?shù)據(jù)包括：a）監(jiān)測污染源的位置數(shù)據(jù)；b）交通擁堵情況；c）氣流軌跡數(shù)據(jù)：此類數(shù)據(jù)由FNL資料計(jì)算而得。各類文本數(shù)據(jù)都將構(gòu)成獨(dú)立的圖層，利用搜狗地圖提供的API，標(biāo)注于圖形數(shù)據(jù)之上。
5 關(guān)鍵技術(shù)研究
各類數(shù)據(jù)會(huì)被存入統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)平臺(tái)。我們采用Hadoop分布式集群結(jié)構(gòu)作為大數(shù)據(jù)平臺(tái)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。我們使用100臺(tái)PC級(jí)電腦構(gòu)建起分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群，每個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)承擔(dān)計(jì)算和存儲(chǔ)的角色。各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中存放大氣污染相關(guān)的大數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)則存放各類大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中的副本分布位置。元數(shù)據(jù)輔助節(jié)點(diǎn)承擔(dān)與元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)類似的任務(wù)，當(dāng)元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，可以重新啟動(dòng)元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)。元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)上保存著訪問HDFS文件系統(tǒng)的索引信息，它們主要來源于數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中提取的元數(shù)據(jù)。對于修改元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)信息的操作，事務(wù)日志中都會(huì)插入相應(yīng)的記錄。而數(shù)據(jù)索引到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的映射，副本的位置及編號(hào)等信息，都存儲(chǔ)在元數(shù)據(jù)主節(jié)點(diǎn)所在的本地文件系統(tǒng)中的一個(gè)映射文件中。
對于大數(shù)據(jù)而言，要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效穩(wěn)定的訪問機(jī)制，需要做好兩方面的工作：（1）對數(shù)據(jù)分塊存儲(chǔ)并建立適宜的物理數(shù)據(jù)副本規(guī)模；（2）采用適宜的副本存放策略和數(shù)據(jù)讀寫策略[4]。我們采取了搜集數(shù)據(jù)訪問反饋信息的策略，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了副本規(guī)模的動(dòng)態(tài)調(diào)整。而對于副本的存放策略，我們考慮將不同副本存放于不同機(jī)架的電腦上，以保證一個(gè)機(jī)架出現(xiàn)故障時(shí)不致丟失數(shù)據(jù)，并且還能在讀數(shù)據(jù)時(shí)充分利用不同機(jī)架的帶寬。數(shù)據(jù)的讀取策略則采用從距離讀請求節(jié)點(diǎn)最近的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上讀取數(shù)據(jù)。同時(shí)，我們將對數(shù)據(jù)加工的相關(guān)業(yè)務(wù)代碼從加工請求所在的電腦發(fā)送至數(shù)據(jù)副本所在的電腦執(zhí)行，盡可能不在電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)副本的傳遞，以提高寫數(shù)據(jù)的效率。
6 結(jié)論
本文將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入生態(tài)環(huán)境保護(hù)的工作之中，將秦皇島地區(qū)的地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)整合在一起，建立起秦皇島地區(qū)大氣污染防治大數(shù)據(jù)平臺(tái)，使相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用有了一個(gè)統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)支持。未來，我們可以基于此平臺(tái)建立大氣污染數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，對秦皇島地區(qū)的大氣污染物來源情況進(jìn)行準(zhǔn)確有效的分析。
作者簡介：藺旭東（1974-），男，河北秦皇島人，博士，副教授，研究方向：信息檢索、環(huán)境信息化。
